中国科学(D辑:地球科学)-CNKI

作者：栾锡武;赵克斌;A.Obzhirov;岳保静;
摘要：介绍了天然气水合物的勘查识别方法和浅表层天然气水合物的一些基本特征.水体回声系统观测到的水体火焰是海底甲烷气体喷溢的标志.在旁扫声呐图像上,海底甲烷气体喷溢位置表现为近似圆形的亮点异常,在海底剖面系统上表现为凸起地形,这些陆坡上的凸起一般几百米宽,几十米高.所有重力采样站位都是围绕这些海底气体喷溢位置布设的.岩心样品揭示,柱状样品大都含气.含气层段的沉积物分切面表现为特有的脱气构造.在两个重力取样站位采获天然气水合物样品.水合物呈薄层状与沉积物互层,薄层的厚度从几毫米到3cm不等,出现水合物的层段,肉眼可见的水合物约占柱样体积的5%～30%不等.在出现水合物的层段,仔细观察可以发现,在没有水合物的区域,微小的水合物颗粒存在于沉积颗粒之间.重力取样管中含有的气体并不完全是重力取样管上升过程中水合物发生分解形成的.在水合物的稳定域内,当气体含量不足时,地层中的气体仍可能以游离态的形式存在.一些特殊构造如泥火山、泥底劈等成为海底浅表层天然气水合物形成的中心.地层中的气体在沿这些特殊构造向上迁移的过程中部分气体在合适的温度压力条件下,在地层裂隙和孔隙度较大的地层中,和孔隙水结合形成天然气水合物.在这些构造以外的区域,由于沉积地层中的气体含量有限,其中的气体仍可能以游离气的形式存在,而不是以水合物的形式存在.

作者：徐永昌;王志勇;王晓锋;郑建京;杜宏宇;
摘要：从经典的油气形成理论而言,在有机质的低演化阶段,即令已进入石油的成烃门限,但仍然达不到工业性天然气形成和积聚所需的温度,也就是说,低演化阶段是不会形成具有工业价值的天然气藏的.20世纪80年代基于生产实际的进展,提出了生物-热催化过渡带气和早期热成因气的观点,把工业性天然气的形成聚集的下限延伸到了Ro=0.3%～0.4%,基于腐殖质天然气形成碳同位素分馏的二阶模式将其上限定在了Ro=0.8%～1.0%.根据目前低熟气田的和我国主要煤型气田的实际地质情况将低熟气的上限值定在Ro=0.8%是基本可行的,恰当的.乌连戈依等超大型气田应属低熟气田,它们占全球探明天然气储量的20%以上,充分说明了这种资源类型的重要意义.我国的吐哈盆地天然气探明资源已近1000×108m3,该区主要源岩为侏罗系西山窑组,为一套煤系地层,相应热演化标尺主体Ro≈0.4%～0.8%,甲烷碳同位素主峰群δ13C1为-44‰～-39‰(相应Ro=0.6%～0.8%),乙烷的主峰群分布在-29‰～-26‰之间,应当属于煤型的低熟气,天然气轻烃热演化指数也都落在低演化区,而且轻烃的母质类型也显示为煤型,即地质背景,碳同位素和轻烃指数都有力的证明吐哈盆地探明的天然气为低熟气,按我国300×108m3为大型气田的界定,吐哈盆地低熟气已具有3个大气田的规模,它的存在对我国低熟气的研究和勘探具有重大的意义.

作者：岳可芬;赫英;
摘要：分析了中国东部8个地区59件新生代地幔岩包体的金含量,并分析了相应地区85件地幔岩硫化物相的金含量,结合文献共报道了130件硫化物相的金含量.将两种金含量进行比较,发现地幔岩包体全岩金含量通常为10-9～10-8,而一些地幔岩包体硫化物中Au含量可达10-4～10-2,是全岩的数十万倍,证实地幔岩中Au主要赋存于地幔硫化物相中.将两种金含量分布进行比较,发现空间上地幔岩包体全岩和地幔岩包体硫化物相中金含量分布都是不均一的,但二者金含量分布变化规律相一致,即地幔岩包体中Au含量高的地区,地幔岩包体硫化物相中金含量也高.除海南岛外,位于华北地台南北缘的山东临朐、昌乐和河北汉诺坝地幔岩包体全岩和包体硫化物相中金含量分布均较高,与冀北西部和山东胶东半岛的金矿集中区有对应关系,反映地幔的高金含量可能为相应地区金矿的形成提供了物质基础.古老的华北地台原始地幔曾有富金的物质基础,经后期地幔事件后仍富金,说明后期地幔事件(如减薄、去根、底侵、拆沉、置换、交代等)及有关的富CO2含金地幔流体对金活化、富集和转移直到成矿作用是在先期岩石圈地幔的物质基础上发生的.

作者：胡艳华;周继彬;宋彪;李卫;孙卫东;
摘要：湖北西部宜昌王家湾北剖面观音桥层底界之下0.39m处被定义为上奥陶统最后一个阶—赫南特阶的全球界线层型剖面和点位(GSSP),但此颗"金钉子"却缺乏可信的同位素年代学数据.对王家湾北剖面观音桥层顶部斑脱岩的锆石进行了高精度离子探针(SHRIMPⅡ)定年研究.结果表明,观音桥层顶部斑脱岩形成年龄为(443.2±1.6)Ma,也就是说,赫南特阶顶部即奥陶系/志留系界线处的同位素年龄应接近但略小于(443.2±1.6)Ma,此年龄与国际地层委员会公布的奥陶系/志留系界线年龄(443.7±1.5)Ma在误差范围内一致.因此,这一研究为赫南特阶和奥陶系/志留系界线的全球对比提供了可靠的年代学依据.

作者：鄢全树;石学法;王昆山;卜文瑞;肖龙;
摘要：南海海盆玄武质岩石的全岩K-Ar年龄为7.9～3.8Ma,为南海扩张停止(15.5Ma)后、晚中新世以来的板内火山作用的产物,可与其周边地区(如雷琼半岛、南海北缘及中南半岛等)同期火山作用的岩石成因和源区性质进行对比研究.在详细的岩相学研究基础上,从中挑选出了新鲜的玄武质岩石,并进行了主量、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素分析研究.结果表明,该区玄武岩属于碱性玄武岩浆系列,具有OIB型的稀土及微量元素特点,形成岩浆的部分熔融作用程度较低,岩浆在上升期间或在高位岩浆房中经历了结晶分异作用和堆晶作用.Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究表明,南海地幔存在不均一性,岩浆源区性质为EM2与DMM的二端员混合模式,其中EM2为来自地幔柱物质的富集端员,DMM端员为大洋软流圈或岩石圈亏损地幔;Pb同位素特征显示本区存在Dupal异常,结合北冰洋Gakkel脊新发现的Dupal异常,表明此异常并非只限于南半球.从Sr-Nd-Pb同位素变异图解中可见,南海与雷琼半岛、南海北缘以及中南半岛地区可能具有相似的地幔源区特征,与中国华北及东北地区存在一定差异.南海海盆晚中新世以来的玄武岩为海南地幔柱提供了地球化学制约.

作者：杨承海;许文良;杨德彬;王伟;王伟德;刘金民;
摘要：对鲁西上峪辉长闪长岩进行了系统的年代学与地球化学研究,以便对其成因以及中生代岩石圈地幔的性质给予制约.研究表明,鲁西上峪岩体是由一套辉长闪长岩类岩石构成.锆石呈自形-半自形晶,且具有较高的Th/U比值(1.23～2.87),意味着岩浆成因.对两个辉长闪长岩中锆石进行的LA-ICP-MSU-Pb定年结果(加权平均年龄)分别为(129±1)和(134±2)Ma,这表明该岩体的形成时代为早白垩世.除早期堆积体外(QT-19),该类岩石的SiO2和MgO含量分别介于50.12%～56.37%和3.52%～6.37%之间;且以高Mg#(0.54～0.63)、富Na(Na2O/K2O大于1)、高Cr(73×10?6～217×10?6)、Ni(34×10?6～241×10?6)为特征.该类岩石强烈富集轻稀土元素和大离子亲石元素、明显亏损高场强元素,87Sr/86Sr(t)值和εNd(t)值分别变化于0.70962～0.71081和?16.60～?13.04之间.结合鲁西铁铜沟、金岭高镁闪长岩和方城、费县玄武岩及其中地幔包体的特征,认为上峪辉长闪长岩的原始岩浆起源于受陆壳物质强烈改造的富集型上地幔.鲁西早白垩世高镁闪长岩Sr-Nd-Pb同位素的空间变化—即自南东向北西方向87Sr/86Sr(t)值降低、εNd(t)值升高、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb初始比值的降低—与扬子克拉通沿北西方向俯冲于华北克拉通之下的构造模式相吻合.

作者：王剑;付修根;陈文西;谭富文;汪正江;陈明;卓皆文;
摘要：藏北羌塘沃若山地区三叠系肖茶卡组之上不整合沉积超覆了一套沉火山碎屑岩夹火山岩地层,该套地层底部的玻屑凝灰岩夹层的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(216.1±4.5)Ma,该年龄代表了沃若山地区晚三叠世火山-沉积事件的时代,它与最近获得的羌塘盆地广泛分布的那底岗日、石水河等地区的那底岗日组火山岩的形成时代基本一致,同属晚三叠世.微量元素及同位素地球化学特征表明,沃若山地区火山岩的地球化学特征与其相邻的那底岗日、石水河等地区的那底岗日组火山岩十分相似,表明该时期羌塘地区的火山岩可能具有相同的岩浆源区和相似的构造环境.羌塘盆地晚三叠世大规模火山喷发与火山-沉积事件的正确认识,对于探讨东特提斯域晚三叠世生物绝灭、气候变化与海退事件具有重要的意义,同时,对于了解晚三叠世-侏罗纪北羌塘地区新一轮盆地演化的开启时间、盆地性质及沉积特征也具有重要的意义.

作者：王椿镛;楼海;吕智勇;吴建平;常利军;戴仕贵;尤惠川;唐方头;L.Zhu;P.Silver;
摘要：在青藏高原东部沿30°N布设由26个台站组成的远震观测剖面.用远震P波接收函数反演方法获得了该剖面下方0～80km深度范围的S波速度结构.反演的结果揭示了沿剖面不同构造块体的地壳速度结构横向变化特征.从喜马拉雅东构造结北侧的林芝,往东北方向的地壳逐渐增厚;地壳厚度在班公-怒江缝合带为最大值,达72km;进入羌塘地块,减至65km;至巴颜喀拉地块,为57～64km;至四川盆地,仅为40～45km.剖面的巴塘以东部分与2000年完成的竹巴龙-资中人工地震测深剖面重合,由远震接收函数确定的S波地壳结构与由人工地震测深获得的P波地壳结构在莫霍界面和壳内主要界面的深度上有很好的一致性.在羌塘地块和巴颜喀拉地块,沿观测剖面的下地壳(30～60km深度范围内)普遍存在低速异常,而四川盆地下地壳则属于正常的速度分布.剖面通过的各构造单元地壳平均波速比(泊松比):拉萨地块1.73(σ=0.247),班公-怒江缝合带1.78(σ=0.269),羌塘地块1.80(σ=0.275),巴颜喀拉地块1.86(σ=0.294)和扬子地块1.77(σ=0.265).羌塘地块和巴颜喀拉地块具有下地壳S波低速异常、复杂的莫霍过渡带以及地壳高泊松比的特征,预示下地壳物质处于热和软弱状态,这是青藏高原东部存在下地壳流的深部环境.下地壳韧性物质的流动可能起因于从高原内部至外部上地壳内重力势能的变化.

作者：韩乃仁;陈贵英;
摘要：对采自广西果乐寒武系芙蓉统果乐组的新棘皮动物门海桩纲角首类化石进行了研究,建立新种一个:靖西叶果Phyllocystis jingxiensis sp.nov..新种特征:个体较小,萼心形,窄而厚的十块边缘板组成封闭的萼框,边缘板没有明显的瘤或刺;上中板和下中板均呈多角形,但上中板略大;轭棒后端肥厚,后半段与M4,M5连接处相接;口缘板三块;桩腕始部约分10节,其上位面盖板基本水平,下位面盖板向两侧倾斜;桩锥锥形;桩腕末端较长,其上见清晰步带沟;靴孔及肛锥模糊显现于萼部上位面右前角及底端.

摘要：<正>简介:《中国科学D辑:地球科学》(中文版)和Science in China Series D:Earth Sciences(英文版)是中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办、《中国科学》杂志社出版的学术刊物.力求及时报道地质学、地球化学、地球物理学、地理学、大气科学和海洋科学基础

作者：张东凌;曾庆存;
摘要：对大气大洋耦合环流作直接的统计动力分析,即将大气环流风场和大洋上层环流场看作一个整体,作经验正交函数(矢量)展开,从而可以得到在统计意义上的海气耦合模态和分析耦合的特征.应用该方法对5月份热带印度洋区域(含南海)的大气大洋耦合环流进行联合统计动力分析,得到以下结论:第1模态是南海夏季风模态,该模态时间系数序列有明显的两个态,分别代表季风爆发前、后的大气、大洋环流并与南海夏季风爆发的迟早有密切关系;在南海夏季风爆发偏早(晚)的年份,印度洋表层到次表层的海温距平大多呈正(负)IOD形态,印度洋赤道辐合带的上升运动和在该带南北两侧的动力性补偿下沉运动均偏强(弱);总的说来该模态中大洋次表层到表层的流与地面风方向一致,这表明该流是风生流.第2模态反映ENSO在印度洋的延伸,其时间系数序列也有两个态,分别与Ni?o3,4区的海温异常相关较好.

作者：刘海涛;胡淑娟;徐明;丑纪范;
摘要：利用速度场的矢势表示过程将现有的二维环流的表示形式统一起来,提出广义三维Walker环流、Hadley环流和Rossby环流的定义.从全球的视角来看,整个大气环流可以认为是这3种广义环流叠加之和.给出大气环流三维分解的数学模型,从理论上证明了大气环流三维分解过程的存在唯一性.此外计算结果表明,大气环流三维环流分解过程存在唯一,速度场与三维广义流函数之间可以等价表示.由流函数计算出的垂直速度ω*以及三维广义Hadley环流和广义Walker环流的垂直速度ωH和ωW能够反映垂直环流的主要特征.全球大气环流三维分解为进一步研究全球大气的三维运动特征提供了方便.

作者：高山;王凡;李明悝;陈永利;闫长香;朱江;
摘要：中尺度涡在大洋环流中有着重要的作用.为检验高度计资料同化应用于中尺度涡模拟的效果,提高环流模式对中尺度涡模拟的精度,使用三维变分的OVALS同化系统结合POM模式进行了中尺度涡同化模拟实验.该系统将卫星高度计资料同化反演成为温盐伪观测数据,然后再次进行常规温盐同化,得到温盐分析场.根据中尺度涡现象的物理特性,经过对比检验,对系统中的同化参数作了合理设置.使用T/P和ERS1/2的10a卫星高度计的海表高度异常资料,分别用同化与非同化两种方案对西北太平洋的中尺度涡进行对比模拟实验.将实验结果与观测数据的比较表明,加入高度计资料同化的模拟结果远远好于未使用同化的模拟结果.说明高度计反演温盐场的同化方法用于对于模拟中尺度涡现象是非常有效的.

作者：蒙伟光;闫敬华;扈海波;
摘要：利用广州地区中尺度自动气象站观测网资料、广州雷达回波资料以及卫星TBB资料等,分析了2005年8月初受热带气旋外围气流影响条件下广州地区"城市热岛"(UHI)的演变特征,并主要对期间8月4日夜间和7日午后发生在广州城区的两次雷暴过程及其与UHI等城市效应的关系进行了研究.结果发现两次雷暴的形成均与UHI相关,UHI引起局地气流发生辐合并引发对流发展,对流降水发生的时间和位置均与UHI的演变及其相应的辐合区有良好对应关系,对流易于在UHI发展较强的时段和位置上发生.而且受城市的影响,两次雷暴在移动经过广州城区时均得到了进一步发展,最强的对流回波出现在中心城区上空,降水也集中落在中心城区.所有这些特征表明两次雷暴的形成和发展均与城市的影响有关.

作者：赵祥;梁顺林;刘素红;王锦地;秦军;厉青;李小文;
摘要：高光谱遥感数据常用的大气校正方法均侧重于去除水汽及其他吸收气体的影响,主要研究了从高光谱影像同时去除气溶胶与水汽影响的方法.由于高光谱遥感数据波段众多,常规暗目标方法一直难以适用于高光谱遥感数据的大气校正.通过选取小麦作为新的暗目标对象,着重讨论了使用多波段线性回归与插值的方法对常规暗目标方法进行改正使之充分利用高光谱的众多波段特性,从而把改进的暗目标方法扩展应用于高光谱遥感数据的大气校正.为了同时去除大气中水汽的影响,大气校正全过程采用了循环迭代的算法.以山东济宁地区EO-1卫星搭载的Hyperion高光谱数据为应用实例,通过使用MODTRAN建立的查找表直接从影像估算出气溶胶与水汽含量,实现了对该数据的大气校正.大气校正的结果表明,改正暗目标大气校正算法可以有效地对高光谱遥感数据进行大气校正.

作者：李保生;陈德牛;David D.Zhang;温小浩;邱世藩;欧先交;杜恕环;牛东风;杨艺;叶建萍;郭云海;
摘要：毛乌素沙漠萨拉乌苏河流域米浪沟湾剖面与MIS3相当的MGS3地层段中33LS,35LS,37FL和39LS的腹足类—陆生蜗牛和淡水螺类化石,经鉴定为11种,隶属于8科10属.可以划分为:(1)旋螺属-土蜗螺属组合,主要成员是凸旋螺Gyraulus convexiusculus,西伯利亚旋螺Gyraulus sibiricus,小土蜗Galba pervia,奇异土蜗Galba superegra Gredler等;(2)瓦娄蜗牛属组合,主要成员有伸展瓦娄蜗牛Vallonia patens,白云石虹蛹螺Pupilla muscorum,浅圆盘螺Discus pauper等陆生螺类.依据年代测试结果和这些化石现生种的生活习性、栖息环境及地理分布,研究认为,33LS,35LS,37FL,39LS依次距今为26000,29000,33000和38000a,其在时间与气候特点上与格陵兰冰芯GRIP-4,5,6,10间冰段具有较好的对比关系,33LS,35LS,39LS代表了非常温暖湿润时期,37FL次之;MGS3记录的这4个时期的气候波动与MIS3间冰阶全球气候背景下东亚夏季风对毛乌素沙漠的强烈影响有关.

作者：陈贺海;汉景泰;丁仲礼;孙会国;郭正府;
摘要：青藏高原的古高度及其时代迄今仍是青藏高原研究的重大课题.通过对乌郁剖面近145m水平地层的磁性地层学研究和下伏火山岩定年,建立了乌郁盆地15～2.5Ma时段的年代地层学框架和盆地发育历史.研究表明,15Ma以来乌郁经历了3个重要的构造发展阶段.15～8.1Ma期间,乌郁盆地发生了强烈的火山构造作用,其中包括至少3期强烈的火山喷发并使地层倾斜、褶皱.其后,盆地进入较长的构造平静期,发育了8～2.5Ma湖相沉积序列.2.5Ma期间,乌郁盆地经历了一次较强的东西向拉张,产生了南北向断裂,结束了湖泊沉积,沿断裂发育了河流.与吉隆盆地对比结果表明,8Ma以来喜马拉雅造山带和冈底斯造山带经历的构造作用有高度的一致性.因此,上述3个不同的构造阶段具有区域性意义.研究结果为深入探讨中新世以来藏南地区古气候环境演化和高原隆升历史提供了重要的年代学依据.

作者：刘全有;戴金星;李剑;周庆华;
摘要：通过对塔里木盆地主要含气区74个天然气样品碳、氢同位素分析,天然气可分为6类,即:①与陆相煤系有关的煤成气;②与三叠-侏罗系湖相泥岩有关的煤成气;③与海相沉积的寒武系-下奥陶统烃源岩有关的油型气;④与海相-海陆过渡相烃源岩有关的油型气;⑤石炭系海陆过渡相烃源岩与中生界腐殖型有机质形成的混合气;⑥塔西南坳陷有机热解气与少量深部气形成的混合气.不同类型天然气中甲烷氢同位素组成受源岩沉积环境(有机质类型)和热成熟度双重因素控制,其中沉积环境(有机质类型)为主要控制因素,其次为热成熟度;在源岩热演化程度相近时,甲烷氢同位素组成主要与其源岩沉积环境(有机质类型)有关.随着气源岩热演化程度的增高和/或烷烃气碳数的增加,烷烃气氢同位组成呈逐渐变重的趋势;重烃气氢同位素组成(δD2,δD3)主要受源岩热成熟度控制,其次为源岩沉积环境.烷烃气氢同位素系列局部倒转与细菌氧化、不同类型天然气混合和/或同一类型不同热成熟天然气混合有关.在油型气中,δD1>δD2可能与硫酸盐还原反应有关.

作者：孙景贵;赵俊康;陈军强;长尾敬介;角野浩史;沈昆;陈雷;门兰静;
摘要：小西南岔富金铜矿床是中国东部陆缘重要金铜矿床之一.该矿床由北山和南山两个矿段组成,北山矿段由细脉浸染状硫化物蚀变岩和数条胶黄铁矿为主的硫化物石英细脉组成,南山矿段由磁黄铁矿为主的硫化物石英脉及纯硫化物脉构成;它们矿石矿物的流体包裹体稀有气体的同位素实验得出:3He/4He,20Ne/22Ne和40Ar/36Ar比值变化分别在0.08～4.45Ra,8.8～10.2和306～430之间,且南山矿段矿物流体包裹体具有较高的3He/4He,20Ne/22Ne比值,北山矿段的矿物流体包裹体持有较低3He/4He比值.从其成矿流体起源与演化以及与矿化阶段的对应关系、成矿时代角度分析,该矿床的初始热流体应是来自有地幔柱型地幔/软流圈流体参与的洋壳部分熔融产生的熔体,并与伊泽奈崎(Izanagi ocaneic plate)板块向古亚洲大陆俯冲的大陆边缘环境相对应(123～102Ma);北山矿段细脉浸染型矿体是高温含矿流体上升、沸腾的前缘流体与年轻地壳流体发生强烈混合作用后的混合流体交代、结晶作用形成,胶黄铁矿为主的硫化物石英脉是随后的高温含矿流体充填作用形成;南山矿段磁黄铁矿为主的硫化物石英脉是中温含矿流体以充填方式为主沉淀结晶形成,纯硫化物脉是再度上升的中温含矿流体沸腾后的富矿流体充填、沉淀结晶作用形成.其成矿的动力学过程初步概括为:(1)伊泽奈崎板块俯冲去气、脱水或部分熔融作用形成含流体、矿质的埃达克质岩浆;(2)熔体与流体分离形成埃达克质岩浆和含矿热流体;(3)含矿流体先后上升、并经二次沸腾作用最终形成细脉浸染状与脉状共生的富金铜矿床.

作者：彭兴芳;冯庆来;李周波;蒙有言;
摘要：利用频谱分析方法对广西东攀深水相二叠系-三叠系界线剖面进行了地球化学高分辨率旋回地层研究.发现米兰柯维奇旋回特征在该剖面保存较为理想,其中Ce/La比值频谱分析结果显示古生代-中生代之交沉积旋回的周期比恰好近似为5:2:1,很好的体现了天文轨道控制的沉积旋回现象,从而进一步支持米兰柯维奇理论.